EP0291492A1 - Alliage à base de zinc résistant à chaud - Google Patents

Alliage à base de zinc résistant à chaud Download PDF

Info

Publication number
EP0291492A1
EP0291492A1 EP88870091A EP88870091A EP0291492A1 EP 0291492 A1 EP0291492 A1 EP 0291492A1 EP 88870091 A EP88870091 A EP 88870091A EP 88870091 A EP88870091 A EP 88870091A EP 0291492 A1 EP0291492 A1 EP 0291492A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alloy
zinc
manganese
creep
lithium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP88870091A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0291492B1 (fr
Inventor
Gisèle Walmag
Marcel Lamberigts
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Original Assignee
Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL filed Critical Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Publication of EP0291492A1 publication Critical patent/EP0291492A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0291492B1 publication Critical patent/EP0291492B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C18/00—Alloys based on zinc
    • C22C18/04—Alloys based on zinc with aluminium as the next major constituent

Definitions

  • the present invention relates to a zinc-based alloy having improved heat resistance and creep resistance.
  • hot resistance is meant resistance to temperatures of the order of 100 ° C.
  • a zinc alloy intended for casting is known in particular having a breaking load of the order of 400 to 500 MPa. This value was reached by ensuring the alloy an aluminum content of between 5% and 40%, and preferably close to 27%, with additions of copper and magnesium. Its resistance to creep and hot traction (100 ° C) are however modest. In fact, its resistance at 100 ° C. is, under the best casting conditions, of the order of 300 MPa and its creep life at 100 ° C. under a load of 50 MPa is approximately 300 hours.
  • the present invention relates to a zinc-based alloy, intended for casting and having improved creep properties and resistance to heat (100 ° C).
  • the creep life is improved as well as the creep rate and the tensile strength at 100 ° C.
  • composition of the alloy in accordance with the invention results from the unexpected observation made by the applicant, according to which it is possible to improve: - Either the creep resistance of the alloy, by means of additions of lithium and / or manganese; - Either the breaking load of the alloy at 100 ° C, by means of additions of chromium, manganese and / or lithium; - or these two properties simultaneously by judiciously combining the above additions.
  • a zinc alloy containing 5 to 40% aluminum, 0.5% to 5% copper and up to 0.1% magnesium is characterized in that it also has a content between 0.005% and 2.5% in at least one element chosen from the group comprising lithium, manganese and chromium.
  • said zinc alloy contains lithium in a content of between 0.005% and 2.5%, and preferably between 0.01% and 1.
  • the zinc alloy has a manganese content of between 0.005% and 0.2%, and preferably between 0.1% and 0.15%.
  • said zinc alloy contains chromium in a content of between 0.005% and 0.5%.
  • the alloy it is also advantageous for the alloy to contain a combined addition of lithium and manganese, so as to add the improvements in tensile strength and creep resistance at 100 ° C. of this zinc alloy.
  • the zinc alloy according to the invention contains from 0.01% to 1% of lithium and from 0.005% to 0.2% of manganese.
  • a zinc alloy in accordance with the invention contains lithium in a content of between 0.01% and 1.5% and chromium in a content of between 0.005% and 0.5%.
  • the table below illustrates the effect of the additions, in accordance with the invention, which have just been described, on the cold and hot breaking load and on the creep resistance of a zinc-based alloy containing 27% aluminum, 1% copper and 0.02% magnesium.
  • Alloy A is the basic alloy known previously; it has a low creep resistance at 100 ° C and a tensile strength at 100 ° C, expressed by a lifetime under a load of 50 MPa of 300 h and a heat resistance of 295 MPa.
  • Alloy B in accordance with the first variant of the invention shows that an addition of lithium within the limits indicated makes it possible to very significantly raise the values of the creep life and the tensile strength (at 20 ° C. and 100 ° C), while decreasing the creep rate of the alloy.
  • Alloy C corresponding to the second variant also has an increased creep resistance compared to the base alloy.
  • Alloy D which corresponds to the third variant, has significantly higher breaking loads at 20 ° C and 100 ° C than the base alloy, associated with a creep lifetime which is also improved.
  • Alloy E shows that a combined addition of lithium and manganese within the limits indicated, makes it possible to very significantly raise the values of the breaking load at 20 ° C. and 100 ° C., thus as the creep resistance at 100 ° C, while still significantly reducing the creep rate.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

Alliage à base de zinc contenant de 5 % à 40 % d'aluminium, de 0,5 % à 5 % de cuivre et jusqu'à 0,1 % de magnésium, qui présente en outre une teneur comprise entre 0,005 % et 2,5 % en au moins un élément choisi dans le groupe comprenant le lithium (préf.: 0,01 % - 1 %), le manga­nèse (préf.: 0,005 % - 0,2 %) et le chrome (préf.: 0,005 % - 0,5 %).

Description

  • La présente invention concerne un alliage à base de zinc présentant une résistance à chaud et une résistance au fluage améliorées. Par résistance à chaud, il faut entendre la résistance à des températures de l'ordre de 100°C.
  • Le domaine d'utilisation des alliages à base de zinc est actuellement étendu à de nombreuses applications intéressant de multiples aspects de l'industrie. C'est le cas, en particulier, des alliages de zinc destinés à la coulée.
  • On a déjà cherché à améliorer les propriétés de tels alliages de zinc, en leur incorporant un ou plusieurs éléments, en quantités diverses, parfois même en très faible quantité, afin d'obtenir des alliages aptes à un éventail d'applications aussi large que possible.
  • On connaît notamment un alliage de zinc destiné à la coulée présentant une charge de rupture de l'ordre de 400 à 500 MPa. Cette valeur a été atteinte en assurant à l'alliage une teneur en aluminium comprise en­tre 5 % et 40 %, et de préférence voisine de 27 %, avec des additions de cuivre et de magnésium. Sa résistance au fluage et à la traction à chaud (100°C) sont cependant modestes. En effet, sa résistance à 100°C est, dans les meilleures conditions de coulée, de l'ordre de 300 MPa et sa durée de vie en fluage à 100°C sous une charge de 50 MPa est de 300 heures environ.
  • La présente invention a pour objet un alliage à base de zinc, destiné à la coulée et présentant des propriétés améliorées de fluage et de résistance à chaud (100°C). En particulier, la durée de vie en fluage est améliorée ainsi que la vitesse de fluage et la résistance en trac­tion à 100°C.
  • Le composition de l'alliage conforme à l'invention résulte de la cons­tatation inattendue faite par le demandeur, selon laquelle il est possible d'améliorer :
    - soit la résistance au fluage de l'alliage, au moyen d'additions de lithium et/ou de manganèse;
    - soit la charge de rupture de l'alliage à 100°C, au moyen d'additions de chrome, de manganèse et/ou de lithium;
    - soit ces deux propriétés simultanément en combinant judicieusement les additions précitées.
  • Conformément à l'invention, un alliage de zinc contenant 5 à 40 % d'aluminium, 0,5 % à 5 % de cuivre et jusqu'à 0,1 % de magnésium, est caractérisé en ce qu'il présente en outre une teneur comprise entre 0,005 % et 2,5 % en au moins un élément choisi dans le groupe compre­nant le lithium, le manganèse et le chrome.
  • Selon une première variante, ledit alliage de zinc contient du lithium en une teneur comprise entre 0,005 % et 2,5 %, et de préférence entre 0,01 % et 1.
  • Selon une deuxième variante, l'alliage de zinc présente une teneur en manganèse comprise entre 0,005 % et 0,2 %, et de préférence entre 0,1 % et 0,15 %.
  • Selon une troisième variante, ledit alliage de zinc contient du chrome en une teneur comprise entre 0,005 % et 0,5 %.
  • Toujours selon l'invention, il est également intéressant que l'alliage contienne une addition combinée de lithium et de manganèse, de façon à additionner les améliorations de résistance à la traction et de résistance au fluage à 100°C de cet alliage de zinc.
  • Dans cette variante, l'alliage de zinc conforme à l'invention contient de 0,01 % à 1 % de lithium et de 0,005 % à 0,2 % de manganèse.
  • Le demandeur a en effet constaté qu'un alliage Zn-Al-Li-Mn comportant des additions précitées de cuivre et de magnésium et répondant aux conditions ci-dessus présentait à la fois une charge de rupture à 100°C nettement accrue et une résistance au fluage plus élevée par rapport à un alliage ne contenant pas de manganèse. Le bénéfice est encore plus net si l'on se réfère à l'alliage de base, qui ne contient pas de lithium ni de manganèse.
  • Selon une autre modalité particulière, un alliage de zinc conforme à l'invention contient du lithium en une teneur comprise entre 0,01 % et 1,5 % et du chrome en une teneur comprise entre 0,005 % et 0,5 %.
  • Toujours selon cette seconde modalité, il s'est également avéré intéressant de combiner les additions de chrome avec une addition de manganèse ne dépassant pas 0,2 %, de façon à combiner les améliora­tions de résistance à chaud d'un alliage de zinc conforme à l'invention que permettent ces deux éléments.
  • A titre d'exemple, le tableau ci-dessous illustre l'effet des addi­tions, conformes à l'invention, qui viennent d'être décrites, sur la charge de rupture à froid et à chaud et sur la résistance au fluage d'un alliage à base de zinc contenant 27 % d'aluminium, 1 % de cuivre et 0,02 % de magnésium.
    Figure imgb0001
  • L'alliage A est l'alliage de base connu antérieurement; il présente une résistance au fluage à 100°C et une résistance à la traction à 100°C peu élevées, exprimées par une durée de vie sous une charge de 50 MPa de 300 h et une résistance à chaud de 295 MPa.
  • L'alliage B conforme à la première variante de l'invention, montre qu'une addition de lithium dans les limites indiquées permet de re­lever très sensiblement les valeurs de la durée de vie en fluage et de la résistance en traction (à 20°C et 100°C), tout en diminuant la vitesse de fluage de l'alliage.
  • L'alliage C répondant à la deuxième variante, présente également une résistance au fluage accrue par rapport à l'alliage de base.
  • L'alliage D, qui correspond à la troisième variante, présente des charges de rupture à 20°C et 100°C nettement plus élevées que l'al­liage de base, associées à une durée de vie en fluage qui est également améliorée.
  • L'alliage E, également conforme à l'invention, montre qu'une addition combinée de lithium et de manganèse dans les limites indiquées, permet de relever très sensiblement les valeurs de la charge de rupture à 20°C et 100°C, ainsi que la résistance au fluage à 100°C, tout en ré­duisant encore nettement la vitesse de fluage.

Claims (4)

1. Alliage à base de zinc contenant de 5 % à 40 % d'aluminium, de 0,5 % à 5 % de cuivre et jusqu'à 0,1 % de magnésium, caractérisé en ce qu'il présente en outre une teneur comprise entre 0,005 % et 2,5 % en au moins un élément choisi dans le groupe comprenant le lithium, le manganèse et le chrome.
2. Alliage à base de zinc suivant la revendication 1, caractérisé en ce que sa teneur en lithium est comprise entre 0,01 % et 1 %.
3. Alliage à base de zinc suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que sa teneur en manganèse est comprise entre 0,005 % et 0,2 %, et de préférence encore entre 0,1 % et 0,15 %.
4. Alliage à base de zinc suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que sa teneur en chrome est comprise entre 0,005 % et 0,5 %.
EP19880870091 1987-05-13 1988-05-13 Alliage à base de zinc résistant à chaud Expired - Lifetime EP0291492B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE8700555 1987-05-13
BE8700555A BE1000566A7 (fr) 1987-05-13 1987-05-13 Alliage a base de zinc resistant a chaud.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0291492A1 true EP0291492A1 (fr) 1988-11-17
EP0291492B1 EP0291492B1 (fr) 1993-01-20

Family

ID=3882676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19880870091 Expired - Lifetime EP0291492B1 (fr) 1987-05-13 1988-05-13 Alliage à base de zinc résistant à chaud

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0291492B1 (fr)
BE (1) BE1000566A7 (fr)
DE (1) DE3877620D1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016065498A1 (fr) * 2014-10-29 2016-05-06 宁波博威合金材料股份有限公司 Matériau d'alliage à base de zinc à haute résistance déformable

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1767011A (en) * 1927-08-08 1930-06-24 Doehler Die Casting Co Alloy
GB362507A (en) * 1930-09-06 1931-12-07 Horace Campbell Hall An improved alloy particularly for bearing surfaces
GB411557A (en) * 1932-12-19 1934-06-14 Birmingham Aluminium Casting Improved zinc base alloy
GB522724A (en) * 1939-06-06 1940-06-25 Percy Oakley Improvements in zinc base alloys
BE775207A (fr) * 1971-11-10 1972-05-10 Centre Rech Metallurgique Alliage a base de zinc, a resistance amelioree au fluage a chaud.
FR2228850A1 (fr) * 1973-05-08 1974-12-06 St Joe Minerals Corp

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1767011A (en) * 1927-08-08 1930-06-24 Doehler Die Casting Co Alloy
GB362507A (en) * 1930-09-06 1931-12-07 Horace Campbell Hall An improved alloy particularly for bearing surfaces
GB411557A (en) * 1932-12-19 1934-06-14 Birmingham Aluminium Casting Improved zinc base alloy
GB522724A (en) * 1939-06-06 1940-06-25 Percy Oakley Improvements in zinc base alloys
BE775207A (fr) * 1971-11-10 1972-05-10 Centre Rech Metallurgique Alliage a base de zinc, a resistance amelioree au fluage a chaud.
FR2228850A1 (fr) * 1973-05-08 1974-12-06 St Joe Minerals Corp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016065498A1 (fr) * 2014-10-29 2016-05-06 宁波博威合金材料股份有限公司 Matériau d'alliage à base de zinc à haute résistance déformable

Also Published As

Publication number Publication date
DE3877620D1 (de) 1993-03-04
BE1000566A7 (fr) 1989-02-07
EP0291492B1 (fr) 1993-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101960029B (zh) 由锡基白色金属构成的滑动轴承合金
EP1010768B1 (fr) Alliage d'or gris sans nickel
US2050077A (en) Palladium dental alloy
FR2675817A1 (fr) Nouvel alliage ternaire a base d'argent.
US4182640A (en) Aluminum alloy electric conductor wire
EP0924310B1 (fr) Alliage d'aluminium avec silicium pour un piston dans une voiture
JPH06279906A (ja) 鋳造用軽量高強度マグネシウム合金
JP3185219B2 (ja) アルミニウム系軸受合金
US4063936A (en) Aluminum alloy having high mechanical strength and elongation and resistant to stress corrosion crack
EP0119180B1 (fr) Alliages à base de zinc à ductilité améliorée
EP0291492A1 (fr) Alliage à base de zinc résistant à chaud
EP0093661A1 (fr) Alliage de type fer-nickel-chrome-aluminium-terre rare
JP2569712B2 (ja) 高温耐酸化性にすぐれたＴｉ−Ａ▲ｌ▼系金属化合物型鋳造合金
JPS5856742B2 (ja) マグネシウム基合金
JPH07122114B2 (ja) ガドリニウム含有高強度マグネシウム合金
CA1043590A (fr) Alliage d'aluminium
CH602948A5 (en) Lamellar graphitic grey cast iron
US3615374A (en) Alloyed copper
FR2690927A1 (fr) Alliages de moulage à base d'aluminium ayant une bonne résistance au fluage à chaud.
JP2001191196A (ja) ぬれ性、熱サイクル特性及び耐酸化性に優れたＳｎ基Ｐｂフリー半田
JPS58123847A (ja) 銀を添加した金属間化合物ＴｉＡｌ基耐熱合金
CH627788A5 (en) Nickel alloy with a high boron content
SU520413A1 (ru) Сплав на основе серебра
BE519901A (fr)
JPH0832935B2 (ja) 特性異方性の少ない高強度高靭性Ｃｕ合金

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BE DE ES FR GB IT

17P Request for examination filed

Effective date: 19890512

17Q First examination report despatched

Effective date: 19910603

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE DE ES FR GB IT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 19930120

Ref country code: DE

Effective date: 19930120

Ref country code: ES

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19930120

Ref country code: GB

Effective date: 19930120

REF Corresponds to:

Ref document number: 3877620

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19930304

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Effective date: 19930531

GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

Effective date: 19930120

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

BERE Be: lapsed

Owner name: CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR

Effective date: 19930531

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19940131

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST